(57)【要約】    【課題】  半導体三軸加速度センサを用いても、広い温度範囲下で正確に姿勢を検出し、レンズピントの姿勢差による変動を防止するとともに、シャッターの姿勢差による露光量変化も抵減する。    【解決手段】  合焦した撮影画像を得るべく撮影レンズを自動的に駆動する合焦機能を備えた撮影装置において、半導体三軸加速度センサ２が、互いに独立した三方向の加速度を検出して電気信号に変換し出力する。また温度検出装置８が、半導体三軸加速度センサ２の周辺の温度を検出する。制御回路１は、半導体三軸加速度センサ２から出力される電気信号を、温度検出装置８によって検出された温度によって補正し、補正された電気信号に基づき、合焦機能における撮影レンズの駆動量を補正する。【選択図】      図１
2005265448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに独立した三方向の加速度を検出して電気信号に変換し出力する三軸加速度検出手段と、
前記三軸加速度検出手段の周辺の温度を検出する温度検出手段と、
前記三軸加速度検出手段から出力される電気信号を、前記温度検出手段によって検出された温度によって補正する補正手段と
を有することを特徴とする加速度検出装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記三軸加速度検出手段の周辺の温度に応じた前記電気信号の直流成分の変動が減少するように補正することを特徴とする請求項１記載の加速度検出装置。
【請求項３】
合焦した撮影画像を得るべく撮影レンズを自動的に駆動する合焦機能を備えた撮影装置において、
互いに独立した三方向の加速度を検出して電気信号に変換し出力する三軸加速度検出手段と、
前記三軸加速度検出手段の周辺の温度を検出する温度検出手段と、
前記三軸加速度検出手段から出力される電気信号を、前記温度検出手段によって検出された温度によって補正する温度補正手段と、
前記温度補正手段によって補正された電気信号に基づき、前記合焦機能における撮影レンズの駆動量を補正する駆動量補正手段と
を有することを特徴とする撮影装置。
【請求項４】
前記駆動量補正手段は、
前記温度補正手段によって補正された電気信号の直流成分に基づき、前記撮影装置の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
前記姿勢検出手段によって検出された姿勢に応じて前記合焦機能における撮影レンズの駆動量を補正する補正手段と
を含むことを特徴とする請求項３記載の撮影装置。
【請求項５】
シャッターを備えた撮影装置において、
互いに独立した三方向の加速度を検出して電気信号に変換し出力する三軸加速度検出手段と、
前記三軸加速度検出手段の周辺の温度を検出する温度検出手段と、
前記三軸加速度検出手段から出力される電気信号を、前記温度検出手段によって検出された温度によって補正する温度補正手段と、
前記温度補正手段によって補正された電気信号に基づき、前記シャッターの駆動制御を行う駆動制御手段と
を有することを特徴とする撮影装置。
【請求項６】
前記駆動制御手段は、
前記温度補正手段によって補正された電気信号の直流成分に基づき、前記撮影装置の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
前記姿勢検出手段によって検出された姿勢に応じて前記シャッターの駆動制御を行う制御手段と
を含むことを特徴とする請求項５記載の撮影装置。
【請求項７】
前記温度補正手段は、前記三軸加速度検出手段の周辺の温度に応じた前記電気信号の直流成分の変動が減少するように補正することを特徴とする請求項３または請求項５記載の撮影装置。
【請求項８】
前記三軸加速度検出手段から出力される電気信号の交流成分に基づき、前記撮影装置の撮影画像のブレを補正するブレ補正手段をさらに有することを特徴とする請求項３または請求項５記載の撮影装置。
【請求項９】
互いに独立した三方向の加速度を検出して電気信号に変換し出力する三軸加速度検出手段を備えた加速度検出装置に適用される温度補正方法において、
前記三軸加速度検出手段の周辺の温度を検出する温度検出ステップと、
前記三軸加速度検出手段から出力される電気信号を、前記温度検出ステップによって検出された温度によって補正する補正ステップと
を有することを特徴とする温度補正方法。
【請求項１０】
前記補正ステップは、前記三軸加速度検出手段の周辺の温度に応じた前記電気信号の直流成分の変動が減少するように補正することを特徴とする請求項９記載の温度補正方法。
【請求項１１】
互いに独立した三方向の加速度を検出して電気信号に変換し出力する三軸加速度検出手段と、合焦した撮影画像を得るべく撮影レンズを自動的に駆動する合焦機能とを備えた撮影装置に適用されるレンズ駆動量補正方法において、
前記三軸加速度検出手段の周辺の温度を検出する温度検出ステップ、
前記三軸加速度検出手段から出力される電気信号を、前記温度検出ステップによって検出された温度によって補正する温度補正ステップと、
前記温度補正ステップによって補正された電気信号に基づき、前記合焦機能における撮影レンズの駆動量を補正する駆動量補正ステップと
を有することを特徴とするレンズ駆動量補正方法。
【請求項１２】
互いに独立した三方向の加速度を検出して電気信号に変換し出力する三軸加速度検出手段と、シャッターとを備えた撮影装置に適用されるシャッター駆動制御方法において、
前記三軸加速度検出手段の周辺の温度を検出する温度検出ステップと、
前記三軸加速度検出手段から出力される電気信号を、前記温度検出ステップによって検出された温度によって補正する温度補正ステップと、
前記温度補正ステップによって補正された電気信号に基づき、前記シャッターの駆動制御を行う駆動制御ステップと
を有することを特徴とするシャッター駆動制御方法。
【請求項１３】
互いに独立した三方向の加速度を検出して電気信号に変換し出力する三軸加速度検出手段を備えた加速度検出装置に適用される温度補正方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムにおいて、
前記三軸加速度検出手段の周辺の温度を検出する温度検出ステップと、
前記三軸加速度検出手段から出力される電気信号を、前記温度検出ステップによって検出された温度によって補正する補正ステップと
を有することを特徴とするプログラム。
【請求項１４】
互いに独立した三方向の加速度を検出して電気信号に変換し出力する三軸加速度検出手段と、合焦した撮影画像を得るべく撮影レンズを自動的に駆動する合焦機能とを備えた撮影装置に適用されるレンズ駆動量補正方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムにおいて、
前記三軸加速度検出手段の周辺の温度を検出する温度検出ステップ、
前記三軸加速度検出手段から出力される電気信号を、前記温度検出ステップによって検出された温度によって補正する温度補正ステップと、
前記温度補正ステップによって補正された電気信号に基づき、前記合焦機能における撮影レンズの駆動量を補正する駆動量補正ステップと
を有することを特徴とするプログラム。
【請求項１５】
互いに独立した三方向の加速度を検出して電気信号に変換し出力する三軸加速度検出手段と、シャッターとを備えた撮影装置に適用されるシャッター駆動制御方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムにおいて、
前記三軸加速度検出手段の周辺の温度を検出する温度検出ステップと、
前記三軸加速度検出手段から出力される電気信号を、前記温度検出ステップによって検出された温度によって補正する温度補正ステップと、
前記温度補正ステップによって補正された電気信号に基づき、前記シャッターの駆動制御を行う駆動制御ステップと
を有することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速度検出装置、撮影装置、温度補正方法、レンズ駆動量補正方法、シャッター駆動制御方法及びプログラムに関し、特に、三軸加速度検出手段を備えた加速度検出装置、該装置に適用される温度補正方法、合焦した撮影画像を得るべく撮影レンズを自動的に駆動する合焦機能を備えた撮影装置、該装置に適用されるレンズ駆動量補正方法、シャッターを備えた撮影装置、該装置に適用されるシャッター駆動制御方法、及びこれらの方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１は、ズーム機構とピント調整機構とを備えた従来の撮影装置の側断面図である。この撮影装置は銀塩フィルムカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等のいずれかであり、図１１では主に、撮影レンズを保持する鏡筒部内部を示す。
【０００３】
３１はカメラ本体部であり、フィルムまたは撮像素子や、本撮影装置の作動を制御する制御回路等が組み込まれている。３２は鏡筒部であり、撮影レンズが組み込まれ、撮影者が撮影倍率を変える目的で不図示のズームスイッチを操作すると、制御回路がそれを検出してズームモータを所定の方向に回転させる。この回転運動を不図示の鏡筒駆動機構が前後方向（図１１において左右方向）への動きに変換して鏡筒部３２全体をカメラ本体部３１から繰り出し、または引き込み、その結果として撮影レンズの焦点距離が変更されるものである。３３と３４は鏡筒部３２に含まれる撮影レンズの一部を示している。３５はレンズ３４の保持部材であり、不図示のレンズ駆動機構により鏡筒内部を移動可能な構造となっている。すなわち、レンズ３４はレンズ３３との距離を可変可能であって、この距離を変えることで近距離から無限遠までの被写体に対してピントを合致させることが可能となる。
【０００４】
このような構造の鏡筒部３２において、レンズ３４は、待機時にはフィルムまたは撮像素子に最も近い待機位置にあり、撮影時には、制御回路が不図示の測距装置を用いて測定した被写体までの距離と撮影レンズの焦点距離とからレンズ３４の移動量を算出し、その算出された移動量分だけ不図示のレンズ駆動機構により保持部材３５を移動させる。すなわち、上記動作により所望の被写体にピントを合致させることができる。
【０００５】
ところで、カメラ本体３１を傾けて撮影する場合は、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、重力の影響でレンズ３４の駆動方向または反駆動方向に力が加わる。図１２は、図１１に示す撮影装置を傾けたときにレンズ３４にかかる重力を示す図である。
【０００６】
レンズ３４の駆動機構には、ガタやバックラッシュがあることから、カメラ本体３１が傾くことによってレンズ３４が通常と異なる方向の重力を受けると、レンズ３４の停止位置は正規の位置には停止できず、その結果、フィルム面または撮像素子面における被写体像のピントがずれてしまうことになる。このような不具合を解決する提案が、本出願人よりなされている（特許文献１参照）。この提案によれば、撮影装置の姿勢を検知する姿勢検知手段を設け、この姿勢検知手段の検出結果に応じて、レンズの駆動機構の動作を制御するようにしている。
【０００７】
また、シャッター装置全般として、それが置かれた姿勢によりシャッター幕が開く際の開口特性が変化することが問題となることがあるが、特にレンズシャッターと呼ばれる撮影レンズ群の内部または近傍に設置されるシャッターは、小型化を要求される撮影装置に多用されており、正位置（横位置）と縦位置との姿勢差によりシャッター幕のスピードが変化して、安定した露光量を得るには工夫が必要であり、例えば特許文献２には、姿勢差の少ないレンズシャッターの構造が開示されている。
【特許文献１】特開平６−３００９６２号公報
【特許文献２】特開平７−５５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に開示される姿勢検知手段として半導体三軸加速度センサを採用した場合、半導体三軸加速度センサの周囲温度が問題となる。すなわち、半導体三軸加速度センサの信号出力は温度依存性が大きく、特にオフセット成分の温度変化が大きい欠点がある。一方、撮影装置等では、三軸加速度センサの直流成分の変化を検出することによって姿勢検出をおこなうので、オフセットの温度変化は、姿勢検出の精度を低下させるものである。
【０００９】
また、上記特許文献２に開示される、レンズシャッターの姿勢差による露光量の変化を少なくする構造は、複雑となるとともにバネバランスの調整が必要となり、コストや大きさの面で問題があった。
【００１０】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、半導体三軸加速度センサを用いても、広い温度範囲下で正確に姿勢を検出でき、レンズピントの姿勢差による変動を防止するとともに、シャッターの姿勢差による露光量変化も抵減した加速度検出装置、撮影装置、温度補正方法、レンズ駆動量補正方法、シャッター駆動制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明によれば、互いに独立した三方向の加速度を検出して電気信号に変換し出力する三軸加速度検出手段と、前記三軸加速度検出手段の周辺の温度を検出する温度検出手段と、前記三軸加速度検出手段から出力される電気信号を、前記温度検出手段によって検出された温度によって補正する補正手段とを有することを特徴とする加速度検出装置が提供される。
【００１２】
また、請求項３記載の発明によれば、合焦した撮影画像を得るべく撮影レンズを自動的に駆動する合焦機能を備えた撮影装置において、互いに独立した三方向の加速度を検出して電気信号に変換し出力する三軸加速度検出手段と、前記三軸加速度検出手段の周辺の温度を検出する温度検出手段と、前記三軸加速度検出手段から出力される電気信号を、前記温度検出手段によって検出された温度によって補正する温度補正手段と、前記温度補正手段によって補正された電気信号に基づき、前記合焦機能における撮影レンズの駆動量を補正する駆動量補正手段とを有することを特徴とする撮影装置が提供される。
【００１３】
また、請求項５記載の発明によれば、シャッターを備えた撮影装置において、互いに独立した三方向の加速度を検出して電気信号に変換し出力する三軸加速度検出手段と、前記三軸加速度検出手段の周辺の温度を検出する温度検出手段と、前記三軸加速度検出手段から出力される電気信号を、前記温度検出手段によって検出された温度によって補正する温度補正手段と、前記温度補正手段によって補正された電気信号に基づき、前記シャッターの駆動制御を行う駆動制御手段とを有することを特徴とする撮影装置が提供される。
【００１４】
また、請求項９記載の発明によれば、互いに独立した三方向の加速度を検出して電気信号に変換し出力する三軸加速度検出手段を備えた加速度検出装置に適用される温度補正方法において、前記三軸加速度検出手段の周辺の温度を検出する温度検出ステップと、前記三軸加速度検出手段から出力される電気信号を、前記温度検出ステップによって検出された温度によって補正する補正ステップとを有することを特徴とする温度補正方法が提供される。
【００１５】
また、請求項１１記載の発明によれば、互いに独立した三方向の加速度を検出して電気信号に変換し出力する三軸加速度検出手段と、合焦した撮影画像を得るべく撮影レンズを自動的に駆動する合焦機能とを備えた撮影装置に適用されるレンズ駆動量補正方法において、前記三軸加速度検出手段の周辺の温度を検出する温度検出ステップ、前記三軸加速度検出手段から出力される電気信号を、前記温度検出ステップによって検出された温度によって補正する温度補正ステップと、前記温度補正ステップによって補正された電気信号に基づき、前記合焦機能における撮影レンズの駆動量を補正する駆動量補正ステップとを有することを特徴とするレンズ駆動量補正方法が提供される。
【００１６】
また、請求項１２記載の発明によれば、互いに独立した三方向の加速度を検出して電気信号に変換し出力する三軸加速度検出手段と、シャッターとを備えた撮影装置に適用されるシャッター駆動制御方法において、前記三軸加速度検出手段の周辺の温度を検出する温度検出ステップと、前記三軸加速度検出手段から出力される電気信号を、前記温度検出ステップによって検出された温度によって補正する温度補正ステップと、前記温度補正ステップによって補正された電気信号に基づき、前記シャッターの駆動制御を行う駆動制御ステップとを有することを特徴とするシャッター駆動制御方法が提供される。
【００１７】
さらに、上記各方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、互いに独立した三方向の加速度を検出して電気信号に変換し出力する三軸加速度検出手段から出力される電気信号を、三軸加速度検出手段の周囲温度によって補正する。
【００１９】
これによって、三軸加速度検出手段を搭載した装置の姿勢を広い温度範囲下で正確に検出できる。
【００２０】
また、三軸加速度検出手段から出力される電気信号を、三軸加速度検出手段の周囲温度によって補正し、この補正された電気信号に基づき撮影装置の姿勢を求め、この姿勢に基づき撮影装置の合焦機能における撮影レンズの駆動量を補正する。また、この姿勢に基づき撮影装置のシャッターの駆動制御を行う。
【００２１】
これによって、レンズピントの撮影装置の姿勢差による変動を防止することができる。また、シャッターの姿勢差による露光量変化を抵減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
本発明に係る撮影装置の説明に先立って、まず、該撮影装置において使用する三軸加速度センサについて説明する。なお、半導体材料を用いた三軸加速度センサについては、従来、構造上の特徴や応用例が数多く出願されており、例えば特開平１０−１３２８４５号公報、特開平１０−１１１３１１号公報に構造や製造上に関する提案があり、また特開２００２−２９６６６３号公報には、三軸加速度センサをカメラに応用した提案が示されている。以下、公知の三軸加速度センサの代表的な構造と加速度検出の仕組を、図３〜図１０を参照して説明する。
【００２４】
図３は、三軸加速度センサに使用される半導体式加速度センサの構造を示す断面図である。
【００２５】
半導体式加速度センサは、単結晶シリコンから構成される半導体基材部２８と、該半導体基材部２８を支持する台座２７ａ，２７ｂと、半導体基材部２８に設けられたダイアフラム２６ａ，２６ｂ、重錘２５、及びピエゾ抵抗体Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４とから構成される。ダイアフラム２６は変形しやすいように、厚さが数μｍとなっており、重錘２５に加速度が加わることによってダイアフラム２６が変形する。ピエゾ抵抗体Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は、半導体基材部２８に対してダイアフラム２６の設置側と反対側に設置され、ダイアフラム２６が変形すると、ピエゾ抵抗体Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４が、その変形量を電気信号に変換する。このピエゾ抵抗体Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は、ダイアフラム２６の変形によって半導体基材部２８に生じる応力によって抵抗値を変化させ、この抵抗値変化によって、半導体式加速度センサは機械的変移を電圧信号に変換する。
【００２６】
三軸加速度センサでは、互いに直行するＸＹＺ各方向に対して加速度を検出するため、図３に示すような半導体式加速度センサを３つ、各方向に対応させて設置する。こうした三軸加速度センサにおける回路構成を、図４を参照して説明する。
【００２７】
図４は、三軸加速度センサの電気的回路構成を示す図である。
【００２８】
図４において２は三軸加速度センサであり、２１〜２３は、ＸＹＺ各方向に対応する半導体式加速度センサのブリッジ回路である。ブリッジ回路２１におけるＲ１Ｘ，Ｒ２Ｘ，Ｒ３Ｘ，Ｒ４Ｘは、図３に示したピエゾ抵抗体Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に相当するＸ方向の加速度を検出するためのピエゾ抵抗体である。同様に、ブリッジ回路２２におけるＲ１Ｙ，Ｒ２Ｙ，Ｒ３Ｙ，Ｒ４Ｙは、図３に示したピエゾ抵抗体Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に相当するＹ方向の加速度を検出するためのピエゾ抵抗体であり、ブリッジ回路２３におけるＲ１Ｚ，Ｒ２Ｚ，Ｒ３Ｚ，Ｒ４Ｚは、図３に示したピエゾ抵抗体Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に相当するＺ方向の加速度を検出するためのピエゾ抵抗体である。ピエゾ抵抗体Ｒ１Ｘ，Ｒ２Ｘ，Ｒ３Ｘ，Ｒ４Ｘ、ピエゾ抵抗体Ｒ１Ｙ，Ｒ２Ｙ，Ｒ３Ｙ，Ｒ４Ｙ、ピエゾ抵抗体Ｒ１Ｚ，Ｒ２Ｚ，Ｒ３Ｚ，Ｒ４Ｚはそれぞれ、ブリッジ回路を形成し、各ブリッジ回路には入力端子ＶＤＤ，ＧＮＤを介して直流基準電圧がそれぞれ印加されるとともに、各ブリッジ回路の出力端は、各出力端子Ｘ＋ＯＵＴ，Ｘ−ＯＵＴ、Ｙ＋ＯＵＴ，Ｙ−ＯＵＴ、Ｚ＋ＯＵＴ，Ｚ−ＯＵＴに接続される。
【００２９】
図５は、Ｘ軸方向の加速度を検出する半導体式加速度センサから出力される信号を説明する図である。
【００３０】
ピエゾ抵抗体Ｒ１Ｘ、Ｒ２Ｘ、Ｒ３Ｘ、Ｒ４Ｘは、図５（Ａ）に示すように、ＸＹ平面においてＸ軸方向に一直線に配置され、重錘２５に対してＸ軸方向に加速度が加わることによって、図５（Ｂ）に示すように、引張りまたは圧縮方向の応力を受けて、抵抗値が変化する。これによって、図４に示す出力端子Ｘ＋ＯＵＴ，Ｘ−ＯＵＴ間には、加速度の大きさに応じた電圧が出力される。
【００３１】
図５では、Ｘ軸方向の加速度を検出する場合を説明したが、Ｙ軸方向の加速度を検出する場合も同様であり、ピエゾ抵抗体Ｒ１Ｙ，Ｒ２Ｙ，Ｒ３Ｙ，Ｒ４Ｙを、ＸＹ平面においてＹ軸方向に一直線に配置すると、重錘２５に対してＹ軸方向に加速度が加わることによって、図４に示す出力端子Ｙ＋ＯＵＴ，Ｙ−ＯＵＴ間に、加速度の大きさに応じた電圧が出力される。
【００３２】
図６は、Ｚ軸方向の加速度を検出する半導体式加速度センサから出力される信号を説明する図である。
【００３３】
ピエゾ抵抗体Ｒ１Ｚ，Ｒ２Ｚ，Ｒ３Ｚ，Ｒ４Ｚは、図６（Ａ）に示すように、ＸＹ平面において任意な方向に略一直線に配置され（ピエゾ抵抗体Ｒ２Ｚ，Ｒ３Ｚが重錘２５に近い側に、ピエゾ抵抗体Ｒ１Ｚ，Ｒ４Ｚが重錘２５から遠い側に位置する配置）、重錘２５に対してＺ軸方向に加速度が加わることによって、図６（Ｂ）に示すように、引張りまたは圧縮方向の応力を受けて、抵抗値が変化する。これによって、図４に示す出力端子Ｚ＋ＯＵＴ，Ｚ−ＯＵＴ間には、加速度の大きさに応じた電圧が出力される。
【００３４】
ところで、三軸加速度センサに対して加えられる加速度は、重力を除き、時間的に変化するものであり、またダイアフラム２６等の弾性の存在よって、各出力端子Ｘ＋ＯＵＴ，Ｘ−ＯＵＴ、Ｙ＋ＯＵＴ，Ｙ−ＯＵＴ、Ｚ＋ＯＵＴ，Ｚ−ＯＵＴから出力される信号は振動することになる。この振動の周波数は１〜１００Ｈｚの範囲内に収まる。
【００３５】
図７は、上述の半導体式加速度センサに対してＸＹＺ各方向の加速度が加えられた状態を示す図であり、図８は、加速度の大きさに応じて振幅（出力レベル）が変化する半導体式加速度センサの振動出力信号を示す図である。
【００３６】
一方、重力加速度は三軸加速度センサに対して常時加えられており、そのため、半導体式加速度センサの姿勢が傾くと、各出力端子Ｘ＋ＯＵＴ，Ｘ−ＯＵＴ、Ｙ＋ＯＵＴ，Ｙ−ＯＵＴ、Ｚ＋ＯＵＴ，Ｚ−ＯＵＴから出力される信号の直流成分が傾きに応じた値を示す。
【００３７】
図９は、姿勢が傾いた半導体式加速度センサを示す図であり、図１０は、姿勢が傾いた半導体式加速度センサの出力信号を示す図である。
【００３８】
図９に示すように、ＸＺ平面において半導体式加速度センサが傾いた状態では、重錘２５に加わる重力加速度による力ｍｇの分力に起因する出力信号が、Ｘ、Ｚ方向の半導体式加速度センサから出力される。すなわち、図１０に示すように、傾斜角度に応じた出力レベルをもち、振動の無い直流成分のみの出力信号が得られる。
【００３９】
図８及び図１０から分かるように、三軸加速度センサでは、ＸＹＺ各方向の出力信号の内、時間経過に伴って変化する交流成分から加速度情報を得ることができ、一方、時間経過に伴って変化しない直流成分から姿勢情報を得ることができる。すなわち、三軸加速度センサの出力信号から１Ｈｚより大きい周波数を通過させるハイパスフィルタを介して取り出された信号は加速度情報を示し、１Ｈｚ以下の周波数を通過させるローパスフィルタを介して取り出された信号は姿勢情報を示すものである。
【００４０】
次に、こうした三軸加速度センサを搭載した本発明に係る撮影装置を説明する。
【００４１】
図１は、三軸加速度センサを搭載した本発明に係る撮影装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、三軸加速度センサを鏡筒部の付け根と先端とに２基設ける構成となっており、本撮影装置は銀塩フィルムカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等のいずれかである。
【００４２】
図１において１は、本撮影装置の作動全般を制御する制御回路であり、中央演算処理装置としてのＣＰＵ、制御のためのファームウェアが書き込まれたマスクＲＯＭ、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ、各演算処理時のデータ保持を行うＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ等から構成される。制御回路１は、不図示の各種操作スイッチ類を検出する機能を備え、撮影者が操作したスイッチに応じて本撮影装置を動作させるものである。制御回路１は更に、入力されたアナログ信号に対してのハイパス、ローパス等のデジタルフィルタの信号処理機能や、後述する半導体三軸加速度センサの温度特性補正データを備えるものである。
【００４３】
２は半導体三軸加速度センサであり、前述のように、撮影装置の鏡筒部の付け根と先端とに２基設ける構成となっている（特開平１−１３０１４３号公報の第５図参照）。各半導体三軸加速度センサは、Ｘ軸を撮影装置の幅方向に、Ｙ軸を高さ方向に、Ｚ軸を撮影光軸に平行に配置される。図１では、２基の半導体三軸加速度センサを一括して半導体三軸加速度センサ２と表現するとともに、２基の半導体三軸加速度センサからのＸＹＺ軸各方向の出力信号を受ける後述の加速度センサアンプ３も１つで表現する。
【００４４】
３は加速度センサアンプであり、２基の半導体三軸加速度センサ２からのＸＹＺ軸各方向の出力信号を受ける差動増幅器とローパスフィルタとから成る。すなわち、Ｘ軸方向の加速度を検出するための出力端子Ｘ−ＯＵＴと出力端子Ｘ＋ＯＵＴとからの信号が入力する差動増幅器２個と、Ｙ軸方向の加速度度を検出するための出力端子Ｙ−ＯＵＴと出力端子Ｙ＋ＯＵＴとからの信号が入力する差動増幅器２個と、Ｚ軸方向の加速度を検出するための出力端子Ｚ−ＯＵＴと出力端子Ｚ＋ＯＵＴとからの信号が入力する差動増幅器２個の合計６個の差動増幅器を備えるとともに、各差動増幅器の出力信号から１００Ｈｚ以下の周波数を持つ信号のみを通過させるローパスフィルタを備える。このローパスフィルタは、半導体三軸加速度センサ２からの出力信号に含まれる雑音成分を除去するものである。
【００４５】
ローパスフィルタを通過した各差動アンプの出力信号は制御回路１に送られ、内蔵するＡ／Ｄコンバータを介して各軸方向の加速度情報及び姿勢情報として取り込まれる。
【００４６】
４はモータドライブ回路であり、撮影レンズの焦点距離を可変させる為のズームモータ４ａと、被写体像をフィルムまたは撮像素子面に結像させる合焦レンズを駆動する為のレンズモータ４ｂとを、制御回路１の指示に基づいて動かす回路である。また、本撮影装置の画像記録媒体がフィルムである場合には、モータドライブ回路４は、給送モータ４ｃを備えていて、該撮影装置に装填されたフィルムの巻き上げ、巻き戻し動作時にはその制御を行う。
【００４７】
５はシャッタードライブ回路であり、フィルムや撮像素子に適切な露光量を与える為、制御回路１の指示に基づいて不図示のシャッター機構を開閉駆動する。具体的にはシャッターコイルに流す電流を、制御回路１が指示する期間だけＯＮ状態とする。なお、この電流を流す期間も、制御回路１から設定及び変更が可能である。
【００４８】
６は、被写体とその周辺の明るさを測定する為の測光回路である。
【００４９】
７は防振装置であり、撮影レンズの光軸と直角の平面内の直交する２方向に自在に移動可能な補正光学系を備え、制御回路１が、該補正光学系を半導体三軸加速度センサ２からの出力信号に応じて駆動することによって、撮影時の撮影装置の振動による撮影画像のブレが除去される（特開平１−１３０１４３号公報参照）。
【００５０】
８は温度検出装置であり、本撮影装置内部に設置される温度センサと、その出力信号を増幅して制御回路１へ送る増幅器とから成る。制御回路１は、この温度検出装置８からの出力信号をＡ／Ｄコンバータを介して取り込み、内部の不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭに記録された校正情報を参照して、該温度センサ周辺の温度を示す温度情報を取得する。なお、この校正情報は、本撮影装置製造時に温度検出装置８の出力信号と実際に測定された本撮影装置周辺の温度とから算出され、上記ＥＥＰＲＯＭに書き込まれるものであり、温度検出装置８の検出温度を実温度に校正するために用いられる。
【００５１】
９は測距装置であり、被写体までの距離に換算可能なデータを得て制御回路１へ送るものである。制御回路１は、そのデータより被写体までの距離を算出して被写体までの距離として記憶する。
【００５２】
１０はストロボ装置である。制御回路１は、本撮影装置の撮影準備段階でストロボ装置１０内の不図示のメインコンデンサへの充電を指示し、ストロボ装置１０は、メインコンデンサへの充電が完了すると、それを制御回路１へ伝える。制御回路１は、所定の明るさより暗い被写体の撮影時に、シャッタードライバ回路５を動作させた後、適切なタイミングでＸｅ放電管１０ａを発光させる。
【００５３】
以上の構成からなる撮影装置の動作を、図２を参照して説明する。
【００５４】
図２は、制御回路１で実行される撮影装置の制御処理の手順を示すフローチャートである。以下、ステップ番号（Ｓ）に沿って説明する。
【００５５】
Ｓ１：図１には示されていないメインスイッチが操作されると、本撮影装置は各部に電源が投入されて撮影準備が開始される。制御回路１は、各部のリセット状態が解除され、動作可能な状態になると、ステップＳ２へ移行する。なお前述の通り、ストロボ装置１０は、この時点でメインコンデンサに充電を完了させておく。
【００５６】
Ｓ２：制御回路１は、スイッチＳＷ１がＯＮ状態になるのを待つ。スイッチＳＷ１は、不図示のレリーズボタンが第１のストロークまで押し込まれると（半押し状態）ＯＮ状態になる、制御回路１に接続されたスイッチである。スイッチＳＷ１がＯＮ状態になるとステップＳ３へ進む。
【００５７】
Ｓ３：制御回路１は、測光回路６と測距回路９とを動作させ、測光回路６より被写体の明るさに関する情報を得、測距回路９から被写体までの距離に関する情報を得る。
【００５８】
Ｓ４：制御回路１は、２つある半導体三軸加速度センサ２の一方からの信号を加速度センサアンプ３から取得する。また、温度検出装置８から周辺温度に関する情報を得る。一方、制御回路１の不揮発性メモリＥＥＰＲＯＭの一部には、温度領域毎に該半導体三軸加速度センサ２のオフセット出力の温度特性を補正するデータが、撮影装置の製造時に予め書き込まれている。
【００５９】
制御回路１は不揮発性メモリＥＥＰＲＯＭを参照して、温度検出装置８から得た周辺温度情報に応じたオフセット出力の温度補正データを読み出し、その温度補正データを用いて上記加速度センサアンプ３から取得した信号データに対して補正演算を行なう。そして制御回路１は、その補正演算されたデータを用いて本撮影装置の姿勢情報を獲得する。具体的には、制御回路１は、加速度センサアンプ３から送られた１００Ｈｚ以下の周波数帯域に制限された半導体三軸加速度センサ３の出力信号に対して、上記の温度補正データを用いた補正演算を行い、その上で、２００Ｈｚ以上のサンプリング周波数でサンプルして、Ａ／Ｄコンバータによってディジタル値に変換し、更にデジタルフィルタ演算を行って１Ｈｚ以下の周波数成分のみを取り出して、姿勢情報とする。
【００６０】
Ｓ５：制御回路１は、スイッチＳＷ２がＯＮ状態であるか否かを判別する。スイッチＳＷ２は、レリーズボタンが第１のストロークより長い第２のストロークまで押し込まれると（全押し状態）ＯＮ状態になる、制御回路１に接続されたスイッチである。スイッチＳＷ２がＯＮ状態であるとステップＳ６へ進み、ＯＮ状態でなければステップＳ２へ戻る。
【００６１】
Ｓ６：制御回路１は、ステップＳ３で得た被写体までの距離情報と、ステップＳ４で獲得した本撮影装置の姿勢情報とに基づいて、合焦レンズ３４の待機位置からの移動量を算出し、モータドライブ回路４を介してレンズモータ４ｂを回転させて、合焦レンズ３４を上記算出した移動量だけ駆動する。
【００６２】
なお、制御回路１は内部ＲＯＭ領域に、撮影レンズの焦点距離毎に、本撮影装置の光軸の傾きに対するレンズ移動量の補正データを予め備えている。この補正データは、光軸に対する撮影装置の傾きに起因する合焦レンズ３４の移動量の不正確さを補正するものである。制御回路１は、上記姿勢情報から撮影光軸の傾きを求め、上記の内部ＲＯＭ領域を参照して、撮影レンズの焦点距離と撮影光軸の傾きとに応じたレンズ移動量の補正データを読み出す。そして制御回路１は、その読み出した補正データと被写体までの距離とから、光軸の傾きに応じた合焦レンズ３５の移動量を算出する。
【００６３】
Ｓ７：制御回路１は、加速度センサアンプ３から送られた１００Ｈｚ以下の周波数帯域に制限された二つの半導体三軸加速度センサ２の信号のうち、Ｘ軸方向成分とＹ軸方向成分とを２００Ｈｚ以上のサンプリング周波数でサンプルし、Ａ／Ｄコンバータにてディジタル値に変換して取り込み、更にデジタルフィルタ演算を行って１Ｈｚより大きい周波数成分を取り出す。これらの信号を用いて制御回路１は、本撮影装置の撮影光軸に直角な平面における撮影装置の加速度を検出する。そして、検出した加速度を用いて被写体像のブレをキャンセルするよう防振装置７の駆動を開始する。
【００６４】
Ｓ８：制御回路１は、ステップＳ３で得た被写体の明るさに関する情報と、ステップＳ４で得た本撮影装置の姿勢に関する情報とから最適なシャッターの開口時間を決定し、シャッタードライブ回路５を介してシャッターの開閉動作を行う。
【００６５】
なお、制御回路１の内蔵ＲＯＭ領域には、本撮影装置が正位置（横位置）に構えられた場合に実行されるシャッター幕スピードに対して、同一のシャッター幕スピードの指令で、縦位置に構えられた場合に実行されるシャッター幕スピードの変動を補正する補正値を予め格納しておく。制御回路１は、上記姿勢情報から本撮影装置の姿勢が正位置か、縦位置かを判断し、縦位置の場合には、内蔵ＲＯＭ領域から補正値を読み出して、シャッターの開口時間に補正値を加える。
【００６６】
また、被写体の明るさが所定値と比較して暗い場合は、制御回路１が、シャッターの開口途中の適切なタイミングで、Ｘｅ放電管１０ａを発光させ、適切な露光量を得るようにする。
【００６７】
Ｓ９：シャッターが閉じ切るタイミングで防振装置７の動作を停止し、所定の待機位置へ戻す。
【００６８】
Ｓ１０：本撮影装置が銀塩フィルムを用いるカメラであるか否かを判別し、銀塩フィルムカメラであるならばステップＳ１１へ進み、銀塩フィルムカメラでないならばステップＳ１２へ進む。
【００６９】
Ｓ１１：制御回路１は、モータドライブ回路４を介して給送モータ４ｃを回転させ、フィルムを１駒分巻き上げて停止する。
【００７０】
Ｓ１２：撮像素子と画像情報を記録する媒体とを備えたカメラでは、撮像素子上に形成された被写体像が電気信号に変換されているので、その信号を記録媒体へ記録する。
【００７１】
以上説明したように、本実施の形態では、半導体式加速度センサと温度検出装置とを備えることにより、撮影装置の姿勢に応じた合焦レンズの駆動量を決定し、光軸に対する撮影装置の傾きに起因する合焦レンズの移動量の不正確さを解消できる。また、撮影装置を縦位置に構えたときの横位置に対するシャッターの開口時間の変動を補正することができる。
【００７２】
〔他の実施の形態〕
なお、図２のステップＳ８では、シャッターの開口時間を変えて露出量を補正するようにしているが、これに代わって、シャッター電流を増減してシャッターの開口特性を変化させて露出量を補正するようにしてもよい。
【００７３】
また、本発明の目的は、前述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ、ＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００７４】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体およびプログラムは本発明を構成することになる。
【００７５】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００７６】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００７７】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】三軸加速度センサを搭載した本発明に係る撮影装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】制御回路で実行される撮影装置の制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】三軸加速度センサに使用される半導体式加速度センサの構造を示す断面図である。
【図４】三軸加速度センサの電気的回路構成を示す図である。
【図５】Ｘ軸方向の加速度を検出する半導体式加速度センサから出力される信号を説明する図である。
【図６】Ｚ軸方向の加速度を検出する半導体式加速度センサから出力される信号を説明する図である。
【図７】半導体式加速度センサに対してＸＹＺ各方向の加速度が加えられた状態を示す図である。
【図８】加速度の大きさに応じて振幅（出力レベル）が変化する半導体式加速度センサの振動出力信号を示す図である。
【図９】姿勢が傾いた半導体式加速度センサを示す図である。
【図１０】姿勢が傾いた半導体式加速度センサの出力信号を示す図である。
【図１１】ズーム機構とピント調整機構とを備えた従来の撮影装置の側断面図である。
【図１２】図１１に示す撮影装置を傾けたときに合焦レンズにかかる重力を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１…制御回路（補正手段、温度補正手段、駆動量補正手段、駆動制御手段）
２…半導体三軸加速度センサ（三軸加速度検出手段）
３…加速度センサアンプ
４…モータドライブ回路
５…シャッタードライブ回路
６…測光回路
７…防振装置
８…温度検出装置（温度検出手段）
９…測距装置
１０…ストロボ装置
２１…Ｘ軸方向に対応する半導体式加速度センサのブリッジ回路
２２…Ｙ軸方向に対応する半導体式加速度センサのブリッジ回路
２３…Ｚ軸方向に対応する半導体式加速度センサのブリッジ回路
２５…重錘
２６ａ，２６ｂ…ダイアフラム
２７ａ，２７ｂ…台座
２８…半導体基材部
３１…撮影装置本体
３２…鏡筒部
３３…撮影レンズの一部
３４…撮影レンズの一部（合焦レンズ）
３５…レンズ保持部材
Ｒ１〜Ｒ４…ピエゾ抵抗体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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